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研究矿山生态修复工程及技术措施

2021-01-06

中国金属通报 2020年10期
关键词:采石场粉质风化

王 迪

(湖南省自然资源事务中心,湖南 长沙 410007)

1 矿山生态修复的理论概述

近年来,基于生态建设的背景,多地组织开展了矿山生态修复工作,通过积极探索实践,形成了以自然修复为主的高效修复方法体系,获得了不错的成效。从修复的效益来说,能够为人们创造良好的生存和生活环境,同时起到带动区域经济发展的作用,具有重要的意义。

矿山生态修复工程,要坚持整体性、稳定性以及协调性基本原则,确保能够构建相对完整的矿山生态循环系统。多运用生态演替理论,利用植物的演替和发展,采用人工参与的方法,运用生态原理和植物原理等,缩短生态演替的时间,最终形成相对完整并且稳定性较强的生态部落,实现生态修复。

2 矿山生态修复工程及技术的应用实例分析

2.1 案例概述

以某采石场为例,位于县道X039 旁,原始地貌上植被较发育,地表多为灌木丛,自然坡度约为20°~35°。开采面呈圈椅状,前缘高程为173.0m,后缘高程285.0m,相对高差约102m,前后缘水平距离约为150.0m,坡度较陡,后缘宽度约为115m,前缘宽度约120m,含碎石粉质粘土堆积体斜坡投影面积约为7530m2,强风化泥灰岩裸露斜坡投影面积约为2460m2,中风化灰岩裸露斜坡投影面积约为2250m2,具体见图1。

图1 采石场正面图

2.2 开采面特点

开采面两侧中下部见中风化灰岩裸露,岩体较完整(见图2中Ⅰ-3 区),坡体中上部为强风化灰岩露头,局部为危岩体(见图3 中Ⅰ-2 区),中下部为垮塌后的松散碎石土堆积区(见图4中Ⅰ-1 区)。

图2 Ⅰ-3 区

图3 Ⅰ-2 区

图4 Ⅰ-1 区

2.3 危害和稳定性分析

危害性:

(1)裸露的矿山开采面位于省道旁,造成视觉污染,严重影响生态环境。

(2)坡体上方危岩体威胁到下方居民的生命财产安全。

(3)松散状含碎石粉质粘土易发生滑塌,威胁到下方行人的安全。

稳定性分析:

根据勘查情况,采石场开采面整体稳定性较好,但坡面上强风化岩体,结构较松散,坡度陡,稳定性差,坡面上分布的含碎石粉质粘土松散堆积体在降雨季节,易发生滑移,造成水土流失,应采取措施进行治理。

2.4 治理方案

根据现场及周边环境调查情况,治理区上部基岩岀露,中下部被含碎石粉质粘土覆盖,山体植被遭到严重破坏。为改善采矿区域生态环境,参考勘查结果,综合当地相关部门意见,为实现快速“复绿”的目的,防止坡面水土流失,提高固土绿化速度,采用工程防治与植被恢复相结合的生态修复方式进行治理。具体治理方案见图5:

(1)根据现场调查,坡体北侧后方有一处危岩体,危岩体为强风化岩石,节理裂隙较发育,为开挖时形成的已开裂但未坠落的岩块,岩块块径约为0.20m ~1.0m,整体分布面积约为50m2,体积约为30m3,设计采取人工和机械结合的方式从上至下对危岩体进行清除。

(2)结合采石场特点,采用斜面绿化与垂直绿化相结合的方式进行治理,对无粘土覆盖的基岩岀露区(Ⅰ-2 区)采取能立土、抗冲刷、调节植被生长环境、加速植被发芽及生长的高性能加筋生态基材喷播方案(图6)进行斜面绿化恢复成草地;对中下部粉质粘土覆盖的区域(Ⅰ-1 区)实施高性能生态基材喷播斜面绿化恢复成草地;对中风化岩石裸露区(Ⅰ-3 区)实施垂直绿化,上部沿线区域栽种呈拱形下垂生长的落叶灌木,下部栽种向上攀爬的藤本植物,上下沿线植物“上垂下爬”相互辉映,拓展绿化空间,提高整体绿化水平。

(3)完善采石场“复绿”区域的排水系统,减少雨水对坡面松散土体的直接冲刷,在“复绿”斜坡外围设置截水沟,拦截坡体后缘坡面降雨汇水,使雨水能有组织的顺利排出。

图5 治理工程平面布置图

图6 高性能加筋生态基材喷播绿化示意图

3 矿山生态修复工程及技术应用策略总结

3.1 加大治理资金的投入

由于矿山开采历史遗留问题较多,受治理资金缺乏等因素的影响,我国矿山生态修复工作开展难度大,很多矿山生态环境问题得不到有效解决。就目前来看,加大资金投入尤为重要,生态环境修复治理不管是前期治理工程的实施还是后期维护,都需要耗费大量的人力、物力、财力,所以解决资金问题是关键。解决资金问题不能仅靠国家投入,更要调动社会力量积极参与。比如,采取开发式治理模式以及市场化运作模式,做好矿山地质环境情况的调查,通过编制规划以及制定政策等方式,实现社会资本和技术的有效对接,确保社会力量可以被公平、公正引入,做好有效的指导以及监管[2]。

3.2 合理选择修复方法

在矿山生态修复实践中,若想实现对生态环境的有效修复,必须要结合实际,合理选择修复方法,有针对性的“对症下药”。例如,在针对高陡边坡开展生态环境修复工作时,首先要确保边坡整体的稳定性,若边坡稳定则可直接采取复绿措施,反之则需采用工程措施以及绿化措施相结合的方案,实现对生态的修复[3]。同时,在选择绿化种类时,为提升矿山边坡的植被成活率及覆盖率,应优选植被群落,如乔灌草植物等,因其具备自播能力,更适用于边坡生长环境。

3.3 加大技术创新力度

要注重加大技术创新力度,积极推广运用新技术以及新方法,全面贯彻落实生态化理念,做好矿山生态修复工作,增强山水林田湖草为生命共同体的基本理念,找准生态系统内部运行机制,紧抓根本以及源头,做好统筹考虑,系统性进行生态修复[4]。整个项目的推进,必须要做好全面设计,结合矿山生态问题,采取相应的措施,整合技术、资金等资源,推动矿山生态修复工作高质量落实,创造更多的经济效益。矿山生态修复相关专家以及技术人员要加大基础创新力度,找准问题所在,加大对生态修复工程相关技术的研发力度,保证各项修复工作高水平发展[5]。与此同时,要始终坚持自然修复的工作原则,因地制宜,通过整合各方力量以及资源,统筹推进矿山生态治理工作,聚焦生态系统,实现对矿山生态功能的修复。

3.4 做好修复工程质量把控

要严格做好生态修复工程质量把控,达到修复的最终目的和效果。首先,要做好前期工作,掌握相关资料,为修复方案的制定,提供完整的信息;其次,要做好技术交底工作,按照设计的施工方案,对采用的工艺和技术进行技术交底,确保施工人员理解设计意图,明确施工方法;再次,施工过程中,施工单位应该严格按照设计要求及相关管理部门制定的规范标准来进行施工,确保工程质量达到预期目标;最后,要加大施工过程的质量监督控制,及时处理质量问题[6]。相关建设者应针对矿山生态修复制定完善的质量监督管理制度,为矿山治理落实修复策略提供质量保障。

4 结束语

综上所述,矿山生态修复工程的落实,对改善区域生态环境,有着重要的意义,需要综合运用各类技术措施,加大技术措施实施的配套资源投入,使工程技术以高效与高稳定状态作用于矿山生态修复工程,进而推动现代化经济建设背景下的可持续发展进程。

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